خبر کامل
کشف جو غیرمنتظره در سیاره فوق‌داغ TOI-561 b توسط جیمز وب: نقض نظریه‌های رایج
کشف سیاره فوق‌داغ با مدار کوتاه توسط جیمز وب
تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا در یک رصد خیره‌کننده، جوی متراکم و غیرمنتظره را بر روی سیاره سنگی فوق‌العاده داغی به نام TOI-561 b کشف کرد که تنها در ۱۰.۵۶ ساعت به دور ستاره خود می‌چرخد. این کشف، که توسط تیمی به رهبری موسسه کارنگی انجام شده، به طور جدی نظریه‌های دیرینه اخترشناسی در مورد چگونگی از دست دادن سریع جو توسط سیارات کوچک و بسیار داغ پس از تشکیل را به چالش می‌کشد.
ویژگی‌های فیزیکی و تناقض با نظریه‌های رایج
سیاره TOI-561 b تقریباً دو برابر اندازه زمین است، اما فاصله آن تا ستاره‌اش بسیار کوتاه است؛ حدود یک دهم فاصله بین عطارد و خورشید. این نزدیکی شدید به این معنی است که یک سمت سیاره همیشه روشن و فوق‌العاده داغ است.
بر اساس مدل‌های رایج، انتظار می‌رفت که چنین سیاره کوچک و داغی نتواند جو خود را برای مدت طولانی حفظ کند.
نیکول والاک، یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح می‌دهد: «بر اساس آنچه در مورد سایر منظومه‌ها می‌دانیم، تصور می‌شد که چنین سیاره‌ای برای حفظ جو خود برای مدت طولانی پس از تشکیل، بسیار کوچک و بسیار داغ خواهد بود. اما این مشاهدات، تصورات رایج در مورد سیارات با مدار بسیار کوتاه را کاملاً دگرگون می‌کند.»
با وجود اینکه ستاره میزبان این سیاره بسیار قدیمی‌تر از خورشید ما است، به نظر می‌رسد جو سیاره دست نخورده باقی مانده است. این پایداری تا حدی به دلیل چگالی کمتر TOI-561 b در مقایسه با زمین است، اما ساختار آن به شکل «برآمدگی غول‌پیکر» گازی شناخته نمی‌شود.
ستاره‌ای قدیمی با ترکیب غیرمعمول
محققان برای توضیح چگالی کم سیاره، فرضیه هسته آهنی کوچک و گوشته سبک‌تر را بررسی کردند که با ویژگی‌های ستاره میزبان آن همخوانی دارد.
دریچه‌ای به سوی شکل‌گیری سیارات در جهان اولیه
جوآنا تسکه، نویسنده اصلی مقاله، بیان کرد که TOI-561 b از سایر سیارات با مدار بسیار کوتاه متمایز است، زیرا به دور یک ستاره بسیار قدیمی و فقیر از آهن می‌چرخد. دانشمندان معتقدند که این سیاره در محیط شیمیایی متفاوتی نسبت به سیارات منظومه شمسی ما شکل گرفته و به همین دلیل می‌تواند دریچه‌ای بالقوه برای درک فرآیند شکل‌گیری سیارات در جهان اولیه باشد.
با این حال، ساختار داخلی به تنهایی نمی‌توانست تمام مشاهدات را توجیه کند. تیم تحقیقاتی گمان کرد که وجود یک جو متراکم باعث می‌شود سیاره بزرگتر و کم چگال‌تر به نظر برسد.
شواهد حرارتی و اثبات وجود جو متراکم
ابزار NIRSpec نصب شده بر روی تلسکوپ جیمز وب با اندازه‌گیری دمای سمت روز سیاره در طول یک کسوف جزئی، به آزمایش فرضیه وجود جو کمک کرد.
توزیع مجدد فعال گرما
اگر سطح سیاره سنگی و در معرض دید مستقیم بود، انتظار می‌رفت دما به حدود ۴۹۰۰ درجه فارنهایت (۲۷۰۰ درجه سانتیگراد) برسد. اما اندازه‌گیری‌های واقعی دمایی در حدود ۳۲۰۰ درجه فارنهایت (۱۷۶۰ درجه سانتیگراد) را نشان دادند که به وضوح نشان‌دهنده توزیع مجدد فعال گرما در سیاره است.
محققان سناریوهای جایگزین مانند اقیانوس ماگما یا لایه نازکی از بخار سنگ را بررسی کردند، اما هیچ‌کدام با داده‌های جمع‌آوری شده مطابقت نداشتند. آنها نتیجه گرفتند که تنها توضیح منطقی برای خنک شدن مشاهده شده، وجود یک جو متراکم است.
مکانیسم حفظ جو تحت تابش شدید
آنجلی پیات، یکی از نویسندگان مقاله، سازوکار خنک‌سازی را چنین توضیح داد:
- بادهای شدید: با انتقال گرما به سمت شب، سمت روز سیاره را خنک می‌کنند.
- گازهای جاذب: گازهایی مانند بخار آب، نور را قبل از فرار جذب می‌کنند.
- ابرهای روشن: ممکن است با بازتاب نور ستارگان، به خنک شدن بیشتر سیاره کمک کنند.
با این حال، دانشمندان همچنان در تلاشند تا بفهمند این سیاره چگونه توانسته است تحت چنین تابش شدیدی، جو خود را حفظ کند. تحلیل‌های بیشتر برای تهیه نقشه‌های دمایی دقیق و بهبود درک از ترکیب جوی سیاره در حال انجام است. نتایج این مطالعه در مجله Astrophysical Letters منتشر شده است.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
